Amazon Web Services (AWS) ha anunciado el desarrollo de Ocelot, un innovador chip de computación cuántica diseñado para reducir los costes de corrección de errores en un 90% y acelerar el desarrollo de ordenadores cuánticos escalables.
Este avance, desarrollado en el Centro de Computación Cuántica de AWS en el Instituto Tecnológico de California, representa un paso clave hacia la creación de sistemas cuánticos tolerantes a fallos, capaces de abordar problemas científicos y comerciales que hoy en día superan las capacidades de los ordenadores convencionales.
El desarrollo de Ocelot supone un replanteamiento en la arquitectura cuántica. AWS ha apostado por un diseño innovador basado en el uso de los denominados “cat qubits”, que suprimen ciertos tipos de errores de forma intrínseca, reduciendo significativamente los recursos necesarios para la corrección cuántica de errores.
Los sistemas cuánticos actuales requieren una gran cantidad de qubits físicos para corregir errores y mantener la estabilidad de los cálculos. Esto ha sido un obstáculo para la escalabilidad y viabilidad comercial de la computación cuántica. Ocelot, al integrar los cat qubits con componentes adicionales de corrección de errores en un microchip escalable, ofrece una solución para reducir la complejidad y el coste de los sistemas cuánticos futuros.
La computación cuántica y la corrección de errores
Uno de los principales desafíos de los ordenadores cuánticos es su extrema sensibilidad a factores externos, como el calor, la radiación cósmica o las interferencias electromagnéticas. Estos factores pueden alterar el estado cuántico de los qubits y generar errores en los cálculos. Para solucionar este problema, los investigadores han desarrollado técnicas de corrección de errores cuánticos, que permiten detectar y corregir fallos en tiempo real.
Sin embargo, estos métodos tradicionales requieren una enorme cantidad de qubits físicos para obtener qubits lógicos estables, lo que implica altos costes y una infraestructura compleja. AWS ha abordado esta limitación con Ocelot, reduciendo la cantidad de qubits necesarios para una corrección de errores efectiva. Según estimaciones de la compañía, su nuevo chip podría disminuir los recursos necesarios hasta en un 90%, acelerando la hoja de ruta hacia ordenadores cuánticos comerciales hasta en cinco años.
Cómo funciona Ocelot
El chip Ocelot se basa en una arquitectura escalable, compuesta por dos microchips de silicio superpuestos y conectados eléctricamente. En la superficie de cada chip se encuentran capas de materiales superconductores que forman los circuitos cuánticos.
AWS ha conseguido diseñar un chip que utiliza únicamente nueve qubits físicos para generar un qubit lógico estable
Cada circuito está compuesto por 14 elementos clave: cinco qubits de datos (cat qubits), cinco circuitos de estabilización y cuatro qubits de detección de errores. La principal innovación radica en la utilización de osciladores de alta calidad fabricados con tántalo, un material que mejora significativamente el rendimiento y estabilidad de los qubits.
Gracias a este enfoque, AWS ha conseguido diseñar un chip que utiliza únicamente nueve qubits físicos para generar un qubit lógico estable. Esto contrasta con el estándar de la industria, que requiere cerca de un millón de qubits físicos para obtener una cantidad útil de qubits lógicos.
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